1. 简介
2. 组态
- 2.1 组态概述
- 2.2 系统就绪状态
- 2.3 组态工具
- 2.4 组态方法
- 2.5 特定应用组态
- 2.6 变送器详细设置
- 2.7 通过 Bluetooth® 无线技术进行组态
- 2.8 诊断概述
- 2.9 执行变送器测试
- 2.10 组态突发模式
- 2.11 使用高速传感器响应时间（选项 P6）
3. 硬件安装
4. 电气安装
5. 继电器开关（变送器输出代码 S）
- 5.1 继电器接线端子组件
- 5.2 继电器开关工作原理
- 5.3 继电器接线
- 5.4 继电器电源
- 5.5 继电器组态
- 5.6 调试带继电器开关的变送器
- 5.7 继电器开关操作示例
- 5.8 继电器测试
- 5.9 继电器诊断
6. 操作与维护
7. 故障排除
8. 安全仪表系统（SIS）
- 8.1 罗斯蒙特（Rosemount）4051S 安全认证标识
- 8.2 可安装于安全仪表系统 (SIS) 应用
- 8.3 安全仪表系统 (SIS) 应用内组态
- 8.4 阻尼
- 8.5 报警和饱和水平
- 8.6 安全仪表系统（SIS）操作与维护
- 8.7 检查
A. 参考数据
B. 设备驱动程序 (DD) 菜单树
C. 快速服务按钮
安全信息
warning
使用产品前请阅读本文档。 为保证人身及系统安全以及获得理想的产品性能，安装、使用及维护本产品前请务必确保完全了解手册内容。
不遵守安全安装与检修准则，可能导致死亡或严重受伤。
请确保由取得相关资质人员按照相应的操作规程安装变送器。 请严格按照产品手册中的说明使用变送器。 未遵循说明，可能削弱变送器的防护能力。
修理设备（例如更换组件等）可能危害安全性，在任何情况下都是不允许的。 严禁未经授权随意更改产品，这可能意外或不可预料地改变性能并危害安全。 影响焊缝或法兰完整性的未经授权的更改（例如额外钻孔）会损害产品完整性和安全性。 对于因未经艾默生的事先书面许可进行修改而发生损坏的任何产品，设备的额定性能和认证不再有效。 若继续使用无书面授权进行修改而损坏的产品，则客户应完全承担风险和损失。
爆炸
爆炸可能导致死亡或重伤。
在防爆/隔爆安装中，不得在变送器通电的情况下拆卸变送器盖。 安装本变送器时，请务必遵守适用的当地、国家和国际标准、规范及规程。 有关安全安装的限制因素，请仔细阅读罗斯蒙特（Rosemount）4051S 压力变送器快速安装指南。 在易爆环境中连接手操器时，应确保按照本质安全或非易燃现场接线实践安装仪表。
过程泄漏
过程泄漏可能造成伤害或导致死亡。
施加压力之前，请安装并拧紧过程连接件。 切勿在设备运行时将其拆卸。
电击
电击可能导致死亡或重伤。
应避免接触引线或接线端子。 引线上可能存在的高压会导致触电。 在对变送器进行接线时，变送器的电源必须关闭，并且与任何其他外接电源连接的线路均处于断开状态，或者没有通电。 确保接线符合电流要求，且绝缘符合 电压、温度和环境要求。
设备更换
使用未经艾默生批准的替代设备或备件可能会降低变送器的压力保持能力或其他安全性能，并可能导致危险或不安全的情况。
请仅使用艾默生提供或批准的螺栓、替换设备或其他备件。
当外壳被移除时，应保护变送器内部免受超过污染等级 2 环境的外部污染。
warning
物理接触
未经授权的人员可能会对最终用户的设备造成明显受损和/或误组态。 这可能是有意或无意的，需要采取相应的防护措施。
物理安全措施是各个安全计划的重要部分，是保护您的系统的基础。 限制未经授权人员进行物理接触，以保护最终用户的资产。 这对于设施中使用的所有系统均是如此。
1. 简介
1.1 涵盖的型号
本手册涵盖以下罗斯蒙特（Rosemount）4051S 变送器：
- 罗斯蒙特（Rosemount）4051S Coplanar™ 压力变送器
- 可测量最高 2,000 psi (137.9 bar) 差压和表压。
- 可测量最高 4,000 psia (275.8 bar) 绝压。
- 罗斯蒙特（Rosemount）4051S 直连式压力变送器
- 可测量最高 10,000 psig（689.5 barg）的表压和最高 10,000 psia（689.5 bar）的绝压。
- 罗斯蒙特（Rosemount）4051SLT 液位变送器利
- 可测量最高 300 psi (20.7 bar) 的液位。
- 罗斯蒙特（Rosemount）4051S 差压（DP）流量计
- 测量 ½ 至 96 in. （13 至 2,438 mm）管径内的流量。
1.2 产品回收/处置
建议回收利用设备与包装。
处置产品和包装时请遵循当地及国家法律/法规。
2. 组态
2.1 组态概述
本节提供了在设备安装前、投运期间和安装后必须执行的任务的说明。
内容包含以下组态方法的说明：
- 通讯设备，如 AMS Trex
- HART® 主机，如 AMS 设备管理器
- AMS Device Configurator Bluetooth® 应用
- 快速服务按钮
2.2 系统就绪状态
如果使用基于 HART® 的控制或资产管理系统，请在调试与安装前确认此类系统的 HART 功能。 并不是所有系统都能够与 HART 7 设备通信。
- 验证系统中已加载了最新的设备驱动程序 (DD/DTM™)，以确保正确通讯。
- 请前往 Software & Drivers（软件与驱动程序）或 FieldCommGroup.org 载新版 DD
图 2-1：电源和通讯器接线
A. 电源
B. 电阻器
C. 接地
D. 通信器接线
note
以下连接方式不需要电阻器：
- AMS Trex（HART + 电源）
- AMS Device Configurator Bluetooth® 应用
- 快速服务按钮
AMS 智能设备管理系统 | ≥ 17.4 Vdc | ≥ 250 Ω |
AMS Trex（HART®） | ≥ 17.4 Vdc | ≥ 250 Ω |
AMS Trex (HART + pwr) | 无 | 无 |
AMS Device Configurator Bluetooth 应用 | 11.5 Vdc | 无 |
快速服务按钮 | 11.5 Vdc | 无 |
有关 AMS Trex 的更多详细信息，请参见 AMS Trex 设备通讯器。
务必在通讯设备上加载最新的设备驱动程序（DD）以确保全功能。
2.4 组态方法
罗斯蒙特（Rosemount）4051S 的每个特有应用可能需要不同的步骤来投运和组态变送器。
本节概述了在变送器上执行常规组态任务的步骤。
note
如果硬件安全开关或软件安全设置为“开”，则无法组态变送器。
在发送或请求会干扰回路或改变变送器输出的数据前，请将过程应用回路设为手动控制。
note
组态设备会在必要时提示您将回路设置为手动模式。 提示仅是一种提醒；确认这种提示不会把回路设置为手动模式。 回路设置为手动控制模式必须是一项单独的操作。
2.5 特定应用组态
通过流量组态，您可以为压力单位和用户自定义流量单位建立关系。 输入特定流量下的压力后，变送器将执行开方运算，将压力读数转换为线性流量输出。
流量组态包括以下参数：
流量单位 |
用户定义的流量的单位 |
输入流量 |
用户指定流量 |
流量对应的压力 |
输入流量下计算的压力(1) |
(1) 您可以使用 DP 流量选型和选型工具来帮助建立压力与流量之间的关系。
使用通讯设备组态流量
操作步骤
前往 Device Settings（设备设置）→Output（输出）→Flow（流量）→Setup（设置）→Configure Flow（组态流量）
组态小流量切除
艾默生建议使用 Low Flow Cut-off（小流量切除）功能来稳定输出，避免在低流量或无流量工况下因过程噪声引发问题。
以下两项关键定义有助于理解 Low Flow Cut-off（小流量切除）：
压力切除值 |
现场设备停止测量流量时的压力。 如果测得的压力小于压力切除值，设备会将流量计算为零。 |
压力切入值 |
现场设备开始测量流量时的压力。 如果测得的压力大于切入值，设备开始测量流量。 |
使用通讯设备组态小流量切除
操作步骤
前往 Device Settings（设备设置）→Output（输出）→Flow（流量）→Setup（设置）→Low Flow Cut-off（小流量切除）
流量组态示例
在用水流量应用中使用差压变送器配合孔板，其中满量程流量为 20,000 US 加仑/小时，68°F 下的差压为 100 inH2O。小流量切除的压力切除值和压力切入值将设置为 68°F 下的 0.5 inH2O。
基于上述信息，组态参数如下：
流量单位 | USGPH |
输入流量 | 20,000 USGPH |
流量对应压力 | 100 inH2O（在 68 °F 条件下） |
小流量切除 | 切除模式：开启 |
压力切除值 | 0.5 inH2O（在 68 °F 条件下） |
压力切入值 | 0.5 inH2O（在 68 °F 条件下） |
图2-3：流量示例的 AMS 组态屏幕
2.6 变送器详细设置
正常运行时，变送器根据上下限调整点范围内的压力进行输出。 如果压力超出传感器限值，或者输出将超过饱和点，则输出会被限制在相应的饱和值。
罗斯蒙特（Rosemount）4051S 变送器会自动并持续执行自诊断程序。 如果自诊断程序检测到失效，变送器将根据 Alarm（报警）开关的位置，输出已组态的报警值。
低 | 3.9 mA | ≤ 3.725 mA |
高 | 20.8 mA | > 22.5 mA |
低 | 3.8 mA | ≤ 3.575 mA |
高 | 20.5 mA | > 22.5 mA |
低 | 3.67 - 3.90 mA | 3.57 - 3.80 mA |
高 | 20.1 - 22.9 mA | 20.2 - 23.0 mA |
- 低位报警水平必须低于低位饱和水平至少 0.1 mA。
- 高位报警水平必须高于高位饱和水平至少 0.1 mA。
相关信息
移动报警开关
使用通讯设备组态报警和饱和值
操作步骤
前往 Device Settings（设备设置）→Setup Overview（设置概述）→Alarm and Saturation Values（报警与饱和值）→Configure Alarm and Saturation Values（组态报警与饱和值）。
2.7 通过 Bluetooth® 无线技术进行组态
操作步骤
1. 启动 AMS Device Configurator。
请参见适用于 Emerson 现场设备的 AMS Device Configurator。
2. 选择要连接的设备。
3. 首次连接时，输入所选设备的唯一标识符（UID）和密钥，并选择适当的角色。
4. 在左上角，选择菜单图标以导航到所需的设备菜单。
Bluetooth® 唯一标识符（UID）和密钥
UID 是设备上蓝牙无线电模块的唯一识别号。
启用输出板 Bluetooth 功能后，系统即会广播 UID。 密钥是访问设备必需的密码。 该信息仅可在如图 2-10 所示的标签上找到。艾默生不保留此
信息的副本。
您可以在以下位置查找 UID 与密钥：
- 随附于设备的一次性纸质标签
- 端线板盖内的标签
- 显示单元上的标签
图 2-10：蓝牙安全信息
2.8 诊断概述
罗斯蒙特（Rosemount）4051S 压力变送器的诊断功能为操作员提供了一种主动识别和预警常见过程异常的方法。
note
本节的诊断和检修功能主要在现场安装完成后使用。
启用诊断功能可降低工艺过程停车或故障的可能性，也就减少了所引发的安全问题或造成的环境破坏。 诊断警报可通过多种来源获取，包括所有资产管理系统。 这些诊断功能帮助操作人员在基础过程变量之外更深入地掌握工艺状况。 本节概述了每项诊断及其组态步骤。
开启回路完整性诊断，可检测可能危害电气回路完整性的问题。
例如：
- 水分渗入接线室并接触接线端子
- 电源临近使用寿命而导致供电不稳
- 接线端子严重腐蚀
该项技术基于如下前提：变送器安装并上电后，电气回路具备反映正确安装状态的基线特征。 如果变送器端子电压偏离基线并超出用户组态的阈值，变送器即生成 HART 状态警报或模拟量输出报警。
要使用该诊断功能，您必须在安装变送器后首先为电气回路建立基线特性。
在组态过程中，回路将自动表征。 该诊断会针对 4-20 mA 工作区内的预期端子电压值建立线性关系。
参见 图 2-11。
图 2-11：基线工作区域
A. 端子电压
B. 4 mA
C. 输出电流
D. 20 mA
艾默生变送器出厂时默认关闭 Loop Integrity（回路完整性）诊断功能，且未执行任何回路表征。 变送器安装并通电后，您必须配置回路完整性诊断（该诊断会执行回路特性化），诊断功能才能运行。
当您完成回路完整性组态步骤时，变送器将检查回路是否有足够的电力以确保正常运行。 随后，变送器将驱动模拟量输出分别达到 4 mA 与 20 mA，以建立基线并确定允许的最大端子电压偏差。 完成后，输入一个称为电压偏差限值的灵敏度值，系统会进行检查以确保该值有效。
一旦您完成了回路特性化并设置了电压偏差限值，回路完整性诊断将开始主动监测电气回路相对于基线的偏差。 如果电压相对于预期基线值发生变化，超过配置的电压偏差限值，变送器可生成 HART 状态警报或模拟量输出报警，具体取决于组态时所选的选项。
note
罗斯蒙特（Rosemount）4051S 压力变送器中的回路完整性诊断可监测并检测端子电压相对于预期值的变化，以识别常见故障。 但是，不可能预测和检测 4-20 mA 输出上的所有类型的电气故障。 因此，艾默生不能绝对保证回路完整性诊断能够在所有情况下准确检测故障。
端子电压
该字段显示当前端子电压值，单位为伏特。
Terminal Voltage（端子电压）属于动态值，与毫安输出值直接相关。
电压偏差限值
设置电压偏差限值时，请确保其足够大，以免预期的电压变化导致误报故障。
图 2-12：电压偏差限值
A. 电压偏差限值
B. 端子电压
C. 警报
note
电气回路的变化
电气回路的严重变化可能抑制 HART® 通讯或达到报警值的能力。 因此，艾默生不能绝对担保或保证在发生通告时主机系统能够读取到正确的故障报警水平（高位或低位）。
电阻
该值代表在回路表征过程中测得的电气回路计算电阻（单位为 Ω）。
回路安装的物理条件的变化可能导致电阻发生变化。 对比当前基线与历史基线，即可了解电阻随时间的变化程度。
电源
该值是在配置过程中测得的电气回路计算电源电压值（单位：伏特）。
该值的变化可能由电源性能退化引起。 您可以比较基线与以往的基线，以了解电源随时间的变化量。
回路完整性通知模式
组态回路完整性诊断时，可选择以下三种通知模式之一。
- 禁用诊断
- HART® 状态警报
- 模拟输出报警
HART 状态警报设置产生非锁定警报，意味着如果电压偏差恢复到设定的电压偏差限值以内，警报将从活动警报中清除。 但该事件仍将记录在诊断日志中。
注意
您必须在首次安装变送器后或在有意更改电气回路特性后组态回路完整性。 艾默生不建议对多站模式下运行的变送器使用回路完整性诊断。 示例如下：
- 修改系统的供电水平或回路电阻
- 更改变送器上的端线板
- 为变送器加装无线 THUM™ 适配器
使用通讯设备组态回路完整性诊断
前提条件
必须将变送器安装在正在运行的工艺过程中，才能成功组态该诊断功能。 组态前请确认设备处于运行状态。
操作步骤
1. 前往 Diagnostics（诊断）→Alerts（警报）→Loop Integrity Diagnostic（回路完整性诊断）→Configure Loop Integrity（组态回路完整性）
2. 回路特性化完成后，输入所需的电压偏差限值。
3. 选择一种 Notification Mode（通知模式）：
- 禁用诊断
- HART® 状态警报
- 模拟输出报警
4. 诊断配置完成后，您可以调整通知模式和电压偏差限值。
2.9 执行变送器测试
如果您维修或更换变送器电子板、传感器模块或显示屏，请在将变送器恢复使用前验证变送器报警水平。 此操作有助于测试控制系统对报警状态下变送器的反应，使控制系统能在报警触发时准确识别。
如要验证变送器报警值，请执行回路测试，将变送器输出设为报警值。
2.10 组态突发模式
突发模式与模拟信号兼容。 由于 HART® 协议支持同时进行数字和模拟数据传输，因此当控制系统接收数字信息时，模拟值可驱动回路中的其他设备。
突发模式仅适用于传送动态数据，不影响其它变送器数据的访问方式。 但是，在激活突发模式时，突发模式可能把向主机传送非动态数据的速度减慢 50%。
对于动态数据以外的信息，变送器通过 HART 通讯常规的轮询/响应方法访问。 当变送器处于突发模式时，通讯设备或控制系统可以请求通过正常方式可获得的任何信息。 在变送器发送消息之间，会有短暂的暂停，以便通讯设备发起请求。
消息内容选项：
Cmd 1 |
读取主变量 |
Cmd 2 |
读取百分比量程/电流 |
Cmd 3 |
读取动态变量/电流 |
Cmd 9 |
读取带状态的设备变量 |
Cmd 33 |
读取设备变量 |
Cmd 48 |
读取附加设备状态 |
触发模式选项：
- 持续
- 上升
- 下降
- 窗口
- 变化时
注意
您也可以选择使用高级突发模式功能。
note
若想了解突发模式的要求，请与您的主机系统厂家联系。
使用通讯设备组态突发模式
操作步骤
进入设备设置 → 输出（或通讯）→ HART → 突发模式组态
2.11 使用高速传感器响应时间（选项 P6）
高速响应选项可通过选项代码 P6 获得。 该选项将变送器响应时间调整为 40 毫秒。
整体更新速率将取决于阻尼设置以及通讯是通过模拟量还是 HART® 进行。
3. 硬件安装
3.2 注意事项
测量精度取决于变送器和导压管是否正确安装。 将变送器安装在靠近过程的位置，并使用较少的管路以获得最佳精度。 应当为变送器创造一个便于操作、可保障人员安全并能够实际进行现场标定的适宜环境。 变送器的安装方式应能大幅度减少振动、冲击和温度波动。
3.3 安装步骤
安装过程法兰时，请为过程连接件预留充足间隙。 出于安全考虑，布置排液/排气阀时，应引导排气操作时排出的过程流体远离人员可能接触的区域。 此外，还需考虑是否预留测试或标定输入接口。
4. 电气安装
4.1 概述
本节介绍罗斯蒙特（Rosemount）4051S 变送器的安装注意事项。
每台变送器均随附《罗斯蒙特（Rosemount）4051S 压力变送器快速安装指南》，其中说明初始安装的管道连接、接线步骤和基本组态。
4.2 安装 LCD 显示屏
艾默生发货时，已为订购图形 LCD 显示屏选项的变送器安装好显示屏。
如果要在现有变送器上安装显示屏：
前提条件
小型仪表螺丝刀
操作步骤
应仔细对正所需的显示屏连接器与电子装置板连接器的位置。
若连接器无法对正，则说明显示屏与电子装置板不兼容。
图 4-1：LCD 显示屏组件
A. 互连引脚
B. 显示屏
C. 快速服务按钮
D. 护盖
旋转显示屏
如有需要，您可使用软件以 90 度为增量旋转图形 LCD 显示屏。
您可以通过组态工具或快捷服务按钮使用该功能。
4.3 组态变送器安全性
管理安全性的方法有两种：
- 硬件安全开关
- 软件安全开关
图 4-2：电子版
A. 安全开关
B. 报警开关
您可以启用安全开关以防止更改变送器组态数据。
如果您将安全开关设置为锁定，变送器将拒绝通过HART®、蓝牙® 或快速服务按钮发送的任何配置请求，且不会修改组态数据。
Security（安全）开关的位置请见图 4-2。
操作步骤
1. 如果变送器已安装，请固定好回路，并断开电源。
warning
爆炸
爆炸可能导致死亡或重伤。
在防爆/隔爆安装中，不得在变送器通电的情况下拆卸变送器盖。
2. 卸下现场端子侧对面的外壳盖。
warning
切勿在电路通电时在易爆的环境中拆下仪表盖。
3. 使用小号螺丝刀将开关拨至“锁定”位置。
4. 重新装上变送器外壳盖。
为符合防爆要求，艾默生建议拧紧护盖，直至盖与外壳之间无缝隙。
warning
爆炸
爆炸可能导致死亡或重伤。
在防爆/隔爆安装中，不得在变送器通电的情况下拆卸变送器盖。
2. 拆下变送器外壳盖。
3. 使用小号螺丝刀将开关拨至所需位置。
4. 重新装上变送器护盖。
warning
盖子必须完全旋紧，以符合防爆要求。
安装护盖防松螺钉
针对发货时配有护盖防松螺钉的变送器外壳，请在完成变送器接线和通电后安装该螺钉。
护盖防松螺钉的作用是在隔爆环境中起到阻止无工具拆卸变送器盖。
图 4-3：护盖防松螺钉
A. 护盖防松螺钉
操作步骤
1. 确认护盖防松螺钉已完全旋入壳体。
2. 安装变送器外壳护盖并验证其已紧贴外壳。
3. 使用 M4 六角扳手拧松紧定螺钉，直至其接触到变送器盖。
4. 将紧定螺钉逆时针再拧半圈以固定护盖。
note
若施加扭矩过大，可能损坏螺纹。
5. 确认护盖已无法拆下。
4.5 电气注意事项
warning
电击
电击可能导致死亡或重伤。
应确保所有电气安装符合国家和当地的规范要求。
不要将信号线与电源线一起穿过导线管或开式桥架，或使信号线靠近重型电气设备。
note
变送器损坏
若所有连接件未密封好，则过多湿气积聚可能损坏变送器。
在安装变送器时，电气外壳请朝下布置，以便排水。 为了避免湿气在外壳中积聚，在安装接线时应形成一个滴水圈，并确保滴水圈的底部在安装后低于变送器外壳上的导线管连接件。
图 4-4 示出了推荐的导管连接方式。
图 4-4：导管安装图
A. 可能的导管走线位置
B. 密封胶
C. 不正确
5. 继电器开关（变送器输出代码 S）
罗斯蒙特（Rosemount）4051S 压力变送器支持两路直接连至变送器的内置高压大电流单刀双掷 (SPDT) 开关。 内置继电器开关将传统压力继电器开关的功能直接集成到了变送器内部。
在 4051S 上，继电器开关位于变送器端子块中。 使用过程警报功能配置继电器，由变送器测量值控制。
受控的继电器将按照具体的接线方式，断开或接通所连电源负载的电路。 两路继电器均配有常闭（NC）端子、常开（NO）端子和公共（COM）端子。 此外，还设有一对为开关供电的电源正、负端子，该对端子与为变送器供电的电源正、负端子彼此独立。
以下各节详细介绍有关开关操作、接线及组态的更多信息。
相关信息
继电器维护和操作（含输出协议代码 S）
图 5-1：继电器端子块
A. 继电器电源端子
B. 继电器开关 1 公共端子
C. 继电器开关 1 常闭端子
D. 继电器开关 1 常开端子
E. 继电器开关 2 公共端子
F. 继电器开关 2 常闭端子
G. 继电器开关 2 常开端子
H. 变送器电源端子
5.2 继电器开关工作原理
本节介绍 Rosemount 4051S 压力变送器内部继电器开关的工作原理。
该开关为机电继电器，包含三个端子：公共端子（COM）、常闭端子（NC）和常开端子（NO）。 开关始终保持 COM 端子与 NC 或 NO 端子的连通。
在未通电或未接线的情况下，开关将默认处于“出厂”状态。 发生断电故障时，开关同样会恢复至该状态。 在此状态下，物理开关将连通 COM 端子与 NC 端子 此外，继电器在非警报状态下的触点位置，取决于用户在警报组态中的具体设定。
开关通电时，则连通 COM 端子与用户组态的端子（NO 或 NC）。 变送器会根据组态的过程报警，控制开关关闭与通电状态之间切换。
开关可能处于以下三种状态：
正常运行状态 |
指未触发过程警报时继电器所处的状态。 该状态通过过程警报组态由用户自定义。 |
报警状态 |
指触发过程警报时继电器进入的状态。 该状态通过过程警报组态由用户自定义。 |
故障状态 |
指触发失效模式时继电器进入的状态。 该状态始终保持 COM 连通 NC。 |
5.3 继电器接线
note
由于继电器开关具有高电压能力，艾默生为端子提供了盖板。
当开关处于故障状态时，它将始终连接在公共（COM）和常闭（NC）端子之间。 继电器电路的接线方式决定开关处于失效状态时的运行逻辑。 如果连接 COM 与 NC 端，电路在失效状态下保持闭合。 如果连接 COM 与 NO 端，电路在失效状态下保持断开。 此即 Normally Closed（常闭）与 Normally Open（常开）术语的由来。 导线连接的端子将决定故障状态时电路是断开还是闭合。以下图示为带电力负载的常开与常闭继电器接线示例。 变送器与设备间的接线以绿色标示。
图 5-2：常开接线（左）和常闭接线（右）
直观可见，连接 COM 与 NO 端时回路在失效状态下断开，连接 COM 与 NC 端时回路在失效状态下闭合。
重要
因此，当继电器用作控制设备时，如果开关发生故障时电路应切换为断开，则使用 COM 和 NO 端子。
5.4 继电器电源
继电器开关必须使用与变送器电源相互独立的供电电源。
如图 5-3 所示，继电器电源设有独立的专用端子。 供给继电器的电源应具有足够容量，能够驱动两个开关的机电式继电器线圈使其动作。 若使用直流电源，端子具有极性要求。 使用交流电源时，则无极性要求。
- 变送器电源为 11.5 至 42.4 Vdc。
- 继电器电源电压为 21.5 至 60 Vdc 或 20 至 264 Vac，50.60 Hz。
- 继电器电源电流：电阻负载最大 5 A，感性负载最大 3.5 A。
表 5-1 展示了继电器 1 与继电器 2 的负载功率需求。
表 5-1：继电器电源
warning
必须安装双刀单掷（DPST）通/断开关，以便安全断开电源。 将 DPST 开关安装在尽量靠近继电器开关的位置。 保持 DPST 开关周围无阻碍。 应标记好该开关，指明它是电源继电器开关的断电装置。
图 5-3：继电器开关
5.5 继电器组态
向 RLYPWR 端子接交流电源时，应包含保险丝以及选配的双刀单掷（DPST）开关。
图 5-3 中所示的外部 DPST 开关是可选的本地断开装置（由客户提供）。
要查看继电器组态，请前往 Diagnostics（诊断）→Alerts（警报）→Relay/Process Alert 1 or Relay/Process Alert 2（继电器/过程警报 1 或继电器/过程警报 2）→Configure Process Alert（组态过程警报）。
操作步骤
1. 在变送器设备驱动程序（DD）中选择配置过程警报方法。
2. 在设备设置的 Notification Mode（通知模式）中，选择 Relay and HART Status Alert（继电器与 HART 状态警报）或 Relay and Analog Output Alarm （继电器与模拟量输出报警）。
DD 将进行继电器设置。
3. 选择过程警报需要监测的变量，并设定警报值以及状态：高于高侧、区间内、区间外或低于低侧）。
根据所选选项，设置高低警报值。 如果选择 Inside Window（区间内）或 Outside Window（区间外），则需同时设置高、低警报值。
4. 选择 Position During Alert（警报期间开关位置）。
此为开关在活动警报期间的位置。 此设置告知软件，在警报期间开关应处于通电（公共端[COM]与常开端[NO]接通）还是断电（公共端[COM]与常闭端[NC]接通）状态。 设置开关的位置将决定警报期间电路是断开还是闭合，但这也取决于继电器连接如何接线。 例如，如果继电器连接 COM 与 NO 端，当变送器执行切换动作时，继电器将闭合回路，为继电器所控制的设备供电。
5. 设置 Deadband（死区）或 Time Delay（延时）。
- Deadband（死区）是指指定警报值附近不触发动作的区域。 例如，如果您将 HART 警报设置为 100 inH2O，死区为 20 inH2O，则警报将在 100 inH2O 时触发，但变送器在达到 80 inH2O 之前不会恢复运行状态。
- 延时是警报必须保持活动状态的时间量，之后设备才会报告该警报。
6. 除了配置过程警报之外，您还可以设置继电器以在变送器显示屏上显示其状态。 要组态变送器显示内容，请前往 Device Settings（设备设置）→Display（显示）。 随后选择需要在辅助区域显示的继电器。
note
如果同时使用两个开关，在过程警报同时向两个开关发送激活信号的情况下，物理切换将不会同步进行。
5.6 调试带继电器开关的变送器
在实际使用继电器开关时，变送器与继电器的组态、接线及供电顺序必须予以考虑。
如果顺序不当，受继电器控制的设备可能会意外通电，或者变送器可能会发出非预期警报或警告，具体要看继电器的组态与接线方式。 为避免非预期警报与警告，请务必在继电器上电后再为变送器上电。 此外，先为变送器与继电器上电，再组态继电器，可避免跳闸。
相关信息
诊断消息
表 5-2：继电器开关操作示例
5.8 继电器测试
请参阅“继电器维护和操作（含输出协议代码 S）”以了解有关继电器测试和验证测试的更多信息。
5.9 继电器诊断
参阅诊断消息，获取有关继电器诊断及建议故障排除操作的更多详细信息。
6. 操作与维护
6.1 概述
note
校准
如果调整不当或使用不准确的设备，可能会降低变送器的性能。
艾默生在出厂时已标定绝压变送器。
调整功能会标定出厂特征化曲线的位置。
艾默生提供以下方式执行组态功能的说明：
- 通讯设备，如 AMS Trex
- AMS 智能设备管理系统
- AMS Device Configurator Bluetooth® 应用
- 快速服务按钮
6.2 推荐的校准任务
6.3 校准概述
注意
艾默生在出厂时会对变送器进行全面校准。 艾默生也为您提供符合工厂要求或行业标准的现场校准选项。
注意
传感器校准允许您调整变送器报告的压力（数字值），使其等于压力标准值。 传感器校准可以调整压力偏量，以纠正安装条件或管线压力影响。 艾默生建议进行纠正。
此外，要校准压力范围（压力量程或增益校正），您需要准确的压力标准（源）来提供全面校准。
变送器的完整校准包括两部分：传感器校准和模拟量输出校准。
校准传感器
要执行传感器微调或数字零点微调，请参见“微调压力信号”。
校准 4-20 mA 输出
通过测试台校准，您可以为设备所需的工作量程进行校准。
直接连接压力源，根据预设工作点完成全面校准。 在目标压力范围内测试变送器，验证模拟量输出。
note
如果调整不当，或者使用不精确的设备进行调整，那么有可能降低变送器性能。
执行 Recall Factory Trim（恢复出厂调整值）命令，将变送器恢复为出厂设置。
对于现场安装的变送器，可利用阀组并通过零点调整功能对差压变送器进行调零。 现场校准可消除安装影响（填充油液柱效应）以及过程静压效应所引起的压力偏移。
如要确定所需的调整：
操作步骤
1. 施加压力。
2. 检查数字压力；若数字压力与施加的压力不符，则应进行数字调整。
3. 检查报告的模拟量输出与实际模拟量输出是否一致。 如果不一致，请执行模拟量输出调整。
6.4 微调压力信号
传感器微调用于修正压力偏移和压力范围，使之符合压力标准。
传感器上限微调修正的是压力范围，传感器下限调整（零点调整）修正的是压力偏移。 执行全面校准需要使用高精度压力标准。 如果过程管道已排空，或者高低压侧压力相等（对于差压变送器），可执行零点调整。
零点调整是单点偏移量调整。 它可用于补偿安装位置的影响，在把变送器安装到其最终安装位置之后再进行这种调整较为有效。 由于这种修正将维持特征化曲线的斜率，因此请勿用来代替整个传感器范围的传感器量程调整。
执行零点调整时，必须打开平衡阀，并使所有湿导压管注液至正确液位。 在零点调整期间对变送器施加管线静压，可消除管线静压误差。
注意
在绝压变送器上不要进行零点调整。 零点调整以零点为基础，而绝压变送器以绝对零值为基准。 要校正绝压变送器的安装位置效应，请在传感器微调功能内执行下限传感器微调。 传感器下限调整功能提供与零点调整功能类似的偏量修正能力，但是不需要基于零点的输入。
传感器量程上限和下限调整是两点传感器校准过程，在此过程中施加两个端点的压力，所有输出在这两点之间线性化；此标定也需要精确的压力源。 必须首先调整下限值，以确定正确的偏移值。 上限值调整会根据下限值修正特征化曲线的斜率。 调整值有助于优化特定测定范围内的性能。
图 6-1：传感器微调示例
A. 微调前
B. 微调后
C. 零点/下限传感器微调
D. 压力读数
E. 压力输入
F. 上限传感器微调
图 6-2：4-20 mA 输出微调 - 零点/下限微调
A. 微调前
B. 微调后
C. 压力读数
D. 毫安输出
图 6-3：4-20 mA 输出微调 - 上限微调
A. 微调前
B. 微调后
C. 压力读数
D. 毫安输出
note
如果在回路中添加电阻，请确保电源有足够的功率在增加回路电阻的情况下驱动变送器至 20 mA 输出，或在使用高报警时，驱动至报警状态。
6.6 继电器维护与操作（使用输出协议代码 S）
变送器内置的继电器测试功能可用于测试继电器的不同状态，验证针对特定应用而组态的操作是否按预期运行。
如要使用继电器测试功能，导航至用户界面的 Simulation（仿真）部分，选择 Relay Test（继电器测试）。
7. 故障排除
7.1 故障排除概述
本章针对常见的操作问题提供总结性的故障排除建议。
7.2 诊断消息
下表列出了显示屏、通讯设备或 AMS 系统中可能出现的消息。 参考这些内容排查状态消息对应的故障。
- 失效（诊断信息：Failure）
- 功能检查（诊断信息：Functional Check）
- 需要维护（诊断信息：Maintenance required）
- 超出规格（诊断信息：Out of Specification）
通过 HART® 或蓝牙® 在软件工具中显示的状态。
传感器模块故障 | 传感器模块监测到故障。 |
| 启用 | 工厂 | 毫安报警 |
电路板故障 | 电子电路板检测到故障。 | 更换电子电路板。 | 启用 | 工厂 | 毫安报警 |
传感器模块不兼容 | 电子电路板检测到与系统不兼容的传感器模块。 | 更换不兼容的传感器模块。 | 启用 | 工厂 | 毫安报警 |
端子块不兼容 | 电子电路板检测到与系统不兼容的接线端子。 | 更换不兼容的接线端子。 | 启用 | 工厂 | 毫安报警 |
继电器端子块未安装 | 过程警报已配置为使用继电器，但电子电路板无法检测到带继电器的端子块。 |
| 启用 | 工厂 | 毫安报警 |
端子块故障 | 检测到接线端子有故障。 |
| 启用 | 工厂 | HART |
硬件不兼容 | 电子电路板检测到与设备软件版本不兼容的硬件组件。 | 移除与设备不兼容的硬件组件。 | 启用 | 工厂 | HART |
传感器通讯故障 | 电子电路板与传感器模块的通信中断。 |
| 启用 | 工厂 | 毫安报警 |
7.3 拆卸变送器
拆卸变送器可能使防爆场所要求失效。
warning
爆炸
爆炸可能导致死亡或重伤。
切勿在电路通电时在易爆的环境中拆下仪表盖。
warning
应遵循所有工厂安全条例和规程。
操作步骤
1. 设备断电。
2. 变送器停止运行前，对过程进行隔离和排气。
3. 拆除所有电气引线并断开导管。
4. 从过程连接上拆下变送器。
- 罗斯蒙特（Rosemount）4051S Coplanar™ 共面变送器通过四个螺栓和两个有帽螺钉连接至过程连接件。
拆下螺栓和螺钉，使变送器与过程连接件分离。 将过程连接件保留在原位，以备重装。 - 4051S 直连式变送器通过单个六角螺母过程连接固定在过程上。
拧松六角螺母，使变送器与过程管道分离。 切勿使用扳手拧动变送器颈部。
5. 使用软布和温和的清洁液清洁隔离膜片，并用清水冲洗。
note
注意不要划伤、刺穿或压坏隔膜。
7.4 重新组装程序
注意
必须在外壳底部安装 V 形密封件。
操作步骤
1. 在传感器模块螺纹和 O 型圈上薄薄涂一层低温硅脂。
2. 将壳体完全旋到传感器模块上。
warning
壳体与传感器模块之间的间隙不得超过一整圈，以满足防爆要求。
3. 使用 3/32 英寸内六角扳手拧紧壳体旋转紧定螺钉。
碳钢 (CS)-ASTM-A449 标准 | 300in-lb (34N-m) | 650in-lb (73N-m) |
316 不锈钢 (SST) — L4 选项 | 150in-lb (17N-m) | 300in-lb (34N-m) |
ASTM-A-193-B7M—选项 L5 | 300in-lb (34N-m) | 650in-lb (73N-m) |
K-500 合金 —选项 L6 | 300in-lb (34N-m) | 650in-lb (73N-m) |
ASTM-A-453-660—选项 L7 | 150in-lb (17N-m) | 300in-lb (34N-m) |
ASTM-A-193-B8M—选项 L8 | 150in-lb (17N-m) | 300in-lb (34N-m) |
6. 如果更换了 PTFE 传感器模块 O 型圈，安装后重新拧紧法兰螺栓以补偿冷流。
7. 安装排液/排气阀：
a) 在阀座的螺纹上缠密封带。 从阀门的底座开始，使螺纹端朝向安装者，按顺时针方向转动缠两圈密封带。
b) 注意阀门开口位置，打开阀门时，过程流体应排向地面，避免接触人体。
c) 将排液/排气阀拧紧至 250 in-lb（28.25 N-m）。
后续操作
在更换量程 1 变送器的 O 型圈并重新安装过程法兰后，将变送器暴露在 185 °F（85 °C）的温度下两小时。 然后以交叉方式重新拧紧法兰螺栓，在校准前再次将变送器暴露在 185 °F（85 °C）的温度下两小时。
8. 安全仪表系统（SIS）
Rosemount 4051S 压力变送器将指示压力的两线制 4-20 mA 信号作为安全关键输出。 4051S 安全认证压力变送器具有以下认证：
- 低要求和高要求模式：B 类元件
- Route 2H，低要求应用：HFT=0 时随机完整性达到安全完整性等级 (SIL) 2，HFT=1 时随机完整性达到 SIL3
- Route 2H，高要求应用：HFT=1 时随机完整性达到 SIL2 和 SIL3
- SFF ≥ 90% 的 Route 1H：HFT=0 时随机完整性达到 SIL2，HFT=1 时随机完整性达到 SIL3
- 系统完整性达到 SIL3
8.1 罗斯蒙特（Rosemount）4051S 安全认证标识
所有 4051S 变送器在安装到安全仪表系统（SIS）前必须标识为已通过安全认证。
操作步骤
1. 检查金属设备铭牌上的 NAMUR 软件版本：SW_._._。
有关设备修订版的更多详细信息，请参见“测量仪表的 NAMUR NE-53 文档”中的《NAMUR NE53 设备修订历史》。
2. 确认选项代码 QT 包含在变送器型号代码中。
3. 如果设备用于环境温度低于 -40 °F (-40 °C) 的安全应用，需要配备选项代码 QT 以及 BR5 或 BR6。
8.2 安全仪表系统（SIS）应用中的安装
warning
必须由具备资质的人员进行安装。
除适用的产品手册指出的标准安装操作外，无需其他特殊安装。
warning
若使用外壳，则必须安装好电子装置外壳盖，使金属紧贴金属，从而确保完全密封。
有关环境和工作限值条件，请参阅《罗斯蒙特（Rosemount）4051S 压力变送器产品技术手册》中的技术规格部分。
回路的设计应保证当变送器输出为 23.0 mA 时，罗斯蒙特（Rosemount）4051S 端子电压不会降到 11.5 Vdc 以下。
将安全开关设置为 ON，以防止在正常操作期间意外或蓄意更改配置数据。
8.3 安全仪表系统（SIS）应用中的组态
使用任何支持 HART® 的组态工具与变送器通讯，并验证组态。
warning
在下列情况中，变送器输出未达到安全等级：组态变更、多点通讯和回路测试。 在变送器的组态和维护活动中，请使用多种方法确保过程的安全性。
8.4 阻尼
用户设定的阻尼会影响变送器对过程变化的响应能力。 阻尼值响应时间不得超过回路要求。
8.5 报警和饱和水平
组态分布式控制系统 (DCS) 或安全逻辑解算器，以符合变送器组态。
以下三个图标识了各种可用的报警水平及其操作值。
图 8-1：罗斯蒙特（Rosemount）报警水平
A. 变送器故障、硬件或软件低位报警。
B. 变送器故障、硬件或软件高位报警。
图 8-2：NAMUR 报警水平
A. 变送器故障、硬件或软件低位报警。 B. 低饱和
C. 正常运行
D. 高饱和
E. 变送器故障、硬件或软件高位报警。
图 8-3：自定义报警水平
低位报警值必须至少比低饱和值低 0.1 mA。
A. 变送器故障、硬件或软件低位报警。
B. 变送器故障、硬件或软件高位报警。
设置报警值和方向因是否安装了选项代码 S 随附的硬件开关而异。 您可以使用 HART® 主机或通讯器设置报警和饱和值。
8.6 安全仪表系统（SIS）操作与维护
艾默生建议执行以下验证测试。 如果在安全性和功能性方面发现错误，验证测试结果和采取的纠正措施可在联系测量仪表解决方案客户服务处记录。
warning
所有验证测试步骤必须由合格人员进行。
使用通讯设备执行回路测试、模拟量输出微调或传感器微调。安全开关在验证测试执行期间应处于解锁位置，执行后重新置于锁定位置。
How to Perform Proof Tests on the Rosemount 4051S Pressure Transmitter | Emerson
8.7 检查
罗斯蒙特（Rosemount）4051S 可以通过更换主要部件进行维修。
必须报告由变送器诊断或验证测试检测到的所有故障。
warning
所有产品维修和部件更换工作必须由具备资质的人员进行。
A. 参考数据
A.1 订购信息、技术规格和图纸
要查看当前罗斯蒙特（Rosemount）4051S 订购信息、规格和图纸，请按以下步骤操作：
操作步骤
1. 访问 Emerson.com 并搜索“罗斯蒙特（Rosemount）4051S”。
2. 根据需要滚动至绿色菜单栏，点击文档与图纸。
3. 对于安装图纸，点击图纸与原理图并选择适当的文档。
4. 对于订购信息、规格和尺寸图，点击数据表与公告并选择适当的产品数据表。
5. 对于符合性声明，点击证书与认证并选择最新的文档。
A.2 产品认证
要查看当前罗斯蒙特（Rosemount）4051S 产品认证，请点击文档与图纸并查看《罗斯蒙特（Rosemount）4051S 压力变送器快速入门指南》。
图 B-1：菜单树概览
图 B-2：过程变量菜单
图 B-3：设备设置 1
图 B-4：设备设置 2
图 B-5：设备设置 3
图 B-6：设备设置 4
图 B-7：诊断 1
图 B-8：诊断 2
图 B-9：维护 1
图 B-10：维护 2
C. 快速服务按钮
